基于塔克拉玛干沙漠砂应力应变关系的试验研究及其模拟

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1、西安建筑科技大学硕士学位论文塔克拉玛干沙漠砂应力应变关系的试验研究及其模拟姓名：李彦峰申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：姚仰平;韩晓雷2000.5.1西安建筑科技大学硕士论文3《6168塔克拉玛干沙漠砂应力应变关系的试验研究及其模拟专业：岩土工程指导教师：姚仰平韩晓雷硕士生：李彦峰摘要本文通过对新疆塔克拉玛干沙漠砂进行的一系列室内试验研究与分析，确定了沙漠砂的比重、相对密度、颗粒组成、渗透系数、压缩指数等基本物理指标，研究了沙漠干砂和非饱和砂的抗剪性能以及常规三轴压缩条件下饱和砂的应力应变关系。采用基于SMP准则的应力变换方法，对能

2、反映土的应变软化特性的清华软化模型进行了修正，在确定了模型参数的基础上，用修正清华软化模型对沙漠砂在各种围压下的含软化特性的应力应变关系以及剪胀特性进行了预测，并把预测值和试验值进行了对比，对比结果表明该修正模型能较好地反映沙漠砂的应力应变关系特性。同时本文也对n平面上其它应力路径条件下沙漠砂的应力应变关系进行了预测。关键词：沙漠砂应力应变关系／应变软化，变换应力。本构模型、，q√、。，U撬兔垃蹋二f西安建筑科技大学磺士沦文一IIIIIIII—m——IIIII—■————一ExperimentalStudiesandSimulationof

3、Stress-strainRelatiomhipoftheTaldaMakanDesertSandSpeciality：GeotechniealEngineeringAdvisor：YaoYangpingHanXiaoleiAuthor：LiyanfengInthis阳p盯，t11rou曲aseriesoflalmraloly衄舾andanalysisOnthelhIdaMakandeseft∞

4、吐wedetenmnedthebasicphysicalpope描∞such∞sl∞cificgravity,relativedensi锄,gro

5、in-sizeanalysis,penmabiiiqandcompressibility．Atthe女IlTletime,wealsostudiedtheshearresistanceofdrysalxlandumatnratcdsand,thes拄e*s-strainre[ati懈i,Apof蛳ratedsardunderI删ne们axiatconVressiontest．UsingthestresstransformationmethodbasedOntheSMPcriterion,、ⅣerevisedtheTsinghuaelasto

6、-plagticconstitutivemodelwhichcanreflectthestrain-softeningbehaviorofsoil。Afterdeterminingthemodelpammms，prediction013stress-strainrelationshipanddilatamyofdesertsandunderSotnestresspathswasmadeby∞h培therevisedTsin喀huastrain-softeningmodel．Thecomp日瞎瓶Bwithexperimentaldatasho

7、wmerevisedmodelgi懈excellentpredictions．Inthis粥thestress-strainbelmviorin确axialextensionandirue砸ax甜conditionswasajSOpredicte4Keywords：DesertSand，Stress---strainRelationshio，StrainSoftening，TransformedStress．ConstitutireModel西安建筑科技大学顽士论文■■●●●●■●■■■■■●■●■●●●●■■■■■■■■●●●■●■■■■

8、●■■-II●■●●●■■—■■■—●—■—■●●●■■■■●■■一1前言1．1本构模型研究的意义土是最古老的工程材料，可是设计现代最新式的大型建筑物，如一两百米高或更高的土坝和各种建筑在土坝上的大型核电站、火电站、冶金工厂等等，都依旧离不了要和土打交道吐虽然土力学成为一门独立的技术科学己有七十多年的历史，但对于土的许多特性的研究还有待深入，如土的弹塑性应力—应变特性、士的应变软化特性等。对士在某种简单应力状态和特定加荷方式下用压缩仪、三轴仪、平面应变仪或真三轴仪进行试验并对试验结果分析整理基础上得到的土的应力应变关系，无法反映地基、土坝等

9、实际问题中千变万化的应力状况和应力路径(变形历史)，因此有必要在试验基础上提出某种数学模裂反映土在一般条件下的应力一应变一强度关系。从而将特定条件F的试验成果推』1‘到一般情况，